[發明專利]多波長布里淵光時域分析儀無效
| 申請號： | 201310027473.6 | 申請日： | 2013-01-24 |
| 公開（公告）號： | CN103115632A | 公開（公告）日： | 2013-05-22 |
| 發明（設計）人： | 路元剛;張旭蘋;王雪;李存磊 | 申請（專利權）人： | 南京大學（蘇州）高新技術研究院;南京大學 |
| 主分類號： | G01D3/036 | 分類號： | G01D3/036 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 朱小兵 |
| 地址： | 215123 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 波長 布里淵光 時域 分析 | ||
1.一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：包括多波長激光器、耦合器、探測脈沖光路、連續泵浦光路、探測器和信號采集處理器；其中，所述探測脈沖光路包括探測脈沖光調制單元、第一摻鉺光纖放大器、第一環形器，所述連續泵浦光路包括連續泵浦光調制單元、第二摻鉺光纖放大器、第二環形器、布拉格光柵、擾偏器；多波長激光器發出頻率為υ1,υ1+Δυ,…,υ1+(N-1)Δυ的連續光，Δυ為頻率間隔，N為波長數，N為自然數；該連續光經耦合器分別輸入探測脈沖光路、連續泵浦光路；其中：
在探測脈沖光路上，所述連續光經探測脈沖光調制單元被調制成多波長探測脈沖光，該多波長探測脈沖光經過第一摻鉺光纖放大器放大后，經第一環形器注入被測傳感光纖的一端；
在連續泵浦光路上，所述連續光經連續泵浦光調制單元進行雙邊帶調制獲得頻率上移與下移υS的連續光，即該調制后的連續光頻率為υ1±υS,υ1+Δυ±υS,…,υ1+(N-1)Δυ±υS；υS的初始值設定為室溫和松弛狀態下光纖對應的布里淵頻移，可通過改變連續泵浦光調制單元的調制頻率改變υS的值；調制后的連續泵浦光經過第二環形器和布拉格光柵組成的濾波單元來濾除頻率比探測脈沖光頻率低的波長成分，得到頻率為υ1+υS,υ1+Δυ+υS,…,υ1+(N-1)Δυ+υS的連續泵浦光，該泵浦光經過擾偏器后，注入被測傳感光纖的另一端；
在被測傳感光纖中，N對探測脈沖光與連續泵浦光分別發生相互作用，相互作用后連續光的信號經第一環形器輸出到探測器上，經探測器光電轉換后，送入信號采集處理器，得到光纖上布里淵散射譜中某一頻率對應的時域蹤跡；通過等間隔的改變υS，獲得整個被測傳感光纖上的布里淵散射譜，進而獲得光纖上的溫度和應變分布。
2.根據權利要求1所述的一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：所述探測脈沖光調制單元包括脈沖發生器和光調制器，其中，所述脈沖發生器與光調制器的調制信號輸入端相連，所述光調制器為電光調制器或聲光調制器。
3.根據權利要求1所述的一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：所述連續泵浦光調制單元包括微波源和電光調制器，其中所述微波源與電光調制器的調制信號輸入端連接，用于控制連續泵浦光調制單元所需的頻移υS的大小。
4.根據權利要求1所述的一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：所述探測器是帶寬約為幾百兆赫茲的常規中頻探測器。
5.根據權利要求1所述的一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：所述信號采集處理器是示波器或頻譜儀，或者是由采集卡與計算機組成的裝置。
6.根據權利要求1所述的一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：所述多波長激光器發出的連續光的頻率間隔Δυ所對應的波長范圍是[0.01nm，0.1nm]。
7.根據權利要求1所述的一種多波長布里淵光時域分析儀，其特征在于：所述υS的取值范圍和被測量溫度與應變范圍有關，具體如下：
若室溫T0和松弛狀態ε0下光纖的布里淵頻移為υB0，被測溫度為T0+ΔT,則υS的取值范圍為：
[υB0+ΔT·1MHz/°C-100MHz,υB0+ΔT·1MHz/°C+100MHz]；
被測應變為ε0+Δε,則υS的取值范圍為：
[υB0+Δε·5×104MHz-100MHz,υB0+Δε·5×104MHz+100MHz]。
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